信号传导与细胞通讯

CRISPR 在信号传导与细胞通讯中的应用:

CRISPR 在信号传导与细胞通讯中的应用

从信号转导、细胞间通讯到通路发现
CRISPR 驱动的信号传导与细胞通讯研究创新

NF-kappaB 信号作为炎症与免疫细胞通讯的中心枢纽。(Liu et al., 2017)

NF-kappaB 激活抗崩亡因子、细胞周期调控因子、细胞因子、趋化因子和黏附分子,驱动树突细胞成熟、T 细胞分化、巨噬细胞极化与中性粒细胞招募;下游表型涵盖细胞存活、增殖、炎症反应、血管生成以及黏附/侵袭/转移,是炎症性疾病与肿瘤进展的核心通路。

解码细胞通讯的分子网络

细胞信号传导——从受体激活到下游效应分子——决定了细胞如何感知并响应外界环境,在组织与个体层面协调细胞增殖、分化、迁移与存活。

信号调控失衡是肿瘤、代谢性疾病、炎症与神经系统疾病的重要成因,这也使信号通路成为最重要的治疗靶点来源之一。

CRISPR 技术可对信号网络开展系统性拆解,从通路调控因子的全基因组筛选,到受体、激酶及下游效应分子的精准扰动。

CRISPR 技术正在从以下方面变革信号传导研究:

CRISPR 技术变革信号传导研究的四大能力
· 信号转导通路解析:绘制激酶级联反应与通路组分图谱。
· 受体与 GPCR 研究:研究配体–受体相互作用及下游信号。
· 细胞间通讯分析:探究细胞间信号传递与微环境互作。
· 基于通路的筛选:鉴定信号调控因子与治疗靶点。

艾迪基因为信号传导与细胞通讯研究提供整合式 CRISPR 解决方案,覆盖通路解析、筛选、模型构建与功能验证。

应用一:信号转导通路解析
系统性绘制信号级联反应及其调控因子

包括 MAPK、PI3K-AKT、JAK-STAT、Wnt、Hedgehog、Notch 与 TGF-β 在内的信号转导通路,将胞外信号传递至细胞内以控制基因表达与细胞行为。CRISPR 可对这一些级联反应及其调控因子开展系统性拆解。

通路组分的全基因组 CRISPR 筛选
· 通路激活因子与抑制因子的鉴定
· 合成致死与旁路互作关系的发现
· 信号依赖性的功能图谱绘制
激酶级联反应的功能研究
· 激酶与磷酸酶功能分析
· 反馈与串扰(crosstalk)机制拆解
· 支架蛋白与接头蛋白研究
通路报告模型构建
· 内源通路报告细胞系
· 转录因子活性报告系统
· 高通量通路活性检测
主要应用
· 信号转导通路图谱绘制
· 激酶级联功能分析
· 信号串扰研究
· 通路报告模型开发
艾迪基因解决方案
· CRISPR 敲除与 CRISPRa/i
· 通路报告模型开发
· 全基因组及定制化筛选文库
· 通路功能分析
应用二:受体与 GPCR 信号研究
解析细胞感知外界信号的方式

包括 G 蛋白偶联受体(GPCR)、受体酪氨酸激酶(RTK)与细胞因子受体在内的细胞表面受体,在配体刺激下启动信号传导。CRISPR 可精准研究受体功能、配体–受体相互作用及下游信号。

GPCR 信号研究
· GPCR 敲除与功能分析
· GPCR 信号调控因子的鉴定
· 孤儿受体的配体配对(deorphanization)研究
RTK 与细胞因子受体研究
· 受体功能与突变建模
· 配体–受体相互作用分析
· 致癌性受体变异研究
受体转运与调控
· 内吞与循环机制研究
· 受体降解与脱敏研究
· 信号复合体组装分析
主要应用
· GPCR 信号研究
· 受体功能分析
· 配体–受体相互作用研究
· 受体转运研究
艾迪基因解决方案
· 受体基因敲除/敲入
· 受体内源标签敲入
· 面向受体调控因子的 CRISPR 筛选
· 信号读出检测
应用三:细胞间通讯与胞间信号传递
探究细胞如何通过分子信号实现协同

细胞通过直接接触和分泌性信号——包括 Notch-Delta 信号、间隙连接、外泌体与分泌型配体——实现通讯,从而协调组织功能。CRISPR 可对这些细胞间通讯机制进行拆解。

Notch 与接触依赖性信号
· Notch 通路组分研究
· 配体–受体对的功能分析
· 接触介导的命运决定研究
分泌性信号与微环境
· 生长因子与细胞因子信号研究
· 细胞外囊泡与外泌体研究
· 肿瘤微环境通讯分析
细胞通讯网络建模
· 共培养信号模型
· 旁分泌与自分泌信号分析
· 免疫细胞通讯研究
主要应用
· 细胞间互作分析
· 分泌性信号研究
· 微环境通讯研究
· 胞间网络建模
艾迪基因解决方案
· 配体/受体基因编辑
· 报告系统与共培养模型
· 通讯检测中的 CRISPR 筛选
· 功能验证
应用四:信号通路筛选与靶点发现
将通路认知转化为治疗机会

信号通路是最重要的药物靶点来源之一,其中激酶、受体与通路调控因子代表着主要的治疗干预机会。基于 CRISPR 的筛选与功能验证,可显著加速信号通路靶点的发现进程。

聚焦通路的靶点发现
· 信号依赖性的鉴定
· 合成致死筛选
· 耐药机制图谱绘制
治疗靶点验证
· 候选靶点的功能验证
· 药物应答与耐药研究
· 生物标志物发现
信号驱动的疾病建模
· 致癌信号疾病模型
· 炎症与代谢信号模型
· 通路特异性疗效评价
主要应用
· 信号通路靶点发现
· 药物靶点验证
· 耐药机制研究
· 信号相关疾病建模
艾迪基因解决方案
· 全基因组 CRISPR 筛选
· 靶点验证模型
· 药物应答分析
· 信号疾病模型开发
面向信号传导与细胞通讯研究的整合式 CRISPR 工作流

艾迪基因支持完整的信号研究流程:

研究领域 关键科学问题 CRISPR 策略 艾迪基因支持
信号转导 哪些组分控制通路活性? CRISPR 敲除、筛选 通路报告模型
受体信号 受体如何启动信号传导? 敲除、敲入、标签敲入 受体模型、信号检测
细胞间通讯 细胞如何通过信号实现协同? 基因编辑、筛选 共培养通讯模型
靶点发现 哪些信号节点可作为治疗靶点? 全基因组筛选 靶点验证、药物应答
为何选择 EDITGENE 开展信号传导与细胞通讯 CRISPR 研究?

全链路基因组工程解决方案 —— 艾迪基因提供可靠的 CRISPR 解决方案,支持从研究构想到验证模型的完整信号传导研究。

平台优势
先进的基因编辑平台
包括 FLASH-KO™、FLASH 递送平台、Bingo™ 先导编辑、Flash-KI 精准敲入平台,满足多样化基因改造需求
专有 sgRNA 设计算法
自有 sgRNA 设计算法,持续优化靶向效率并降低脱靶风险,确保稳定可靠的编辑表现
通路报告系统与内源标签敲入专长
具备通路报告系统与内源标签敲入专长,支持信号通路活性监测与蛋白定位、动态的实时追踪
丰富的项目经验
累计完成 3,000+ 基因编辑 CRO 项目,覆盖 400+ 种细胞类型,在细胞基因组工程领域积累深厚专业经验
全面的编辑模式
支持基因敲除、敲入及精准突变编辑,灵活应对广泛的生物学研究需求
快速执行与灵活定制
项目执行周期短,定制化方案灵活,可在保证质量的前提下加速交付
一体化工作流程
覆盖从编辑设计到功能验证的一体化工作流,包括 sgRNA 设计、编辑、克隆筛选、测序验证及功能表征
专业的技术支持团队
超过 10 年的基因编辑经验,可从容应对从简单到复杂的各类编辑需求
以 CRISPR 之精准,加速信号传导与细胞通讯研究新发现

从解析信号转导通路与受体信号,到解码细胞间通讯、发现治疗靶点,艾迪基因以可靠的 CRISPR 技术赋能研究者,共同推进下一代信号生物学研究。

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